浙(zhe)江至德鋼業(ye)有(you)限公司為了(le)防止(zhi)和減少HK-40爐管(guan)焊接(jie)接(jie)頭在焊接(jie)和高溫長期(qi)服役時產生裂紋，應采取下列措(cuo)施。
一、冶金(jin)措施
正確選用合適(shi)的(de)焊(han)接(jie)材(cai)料要確保三個條件(jian)：①. 焊(han)縫金(jin)屬中雜質(zhi)含(han)量少，焊(han)接(jie)過(guo)程中不(bu)易產生熱裂紋；②. 在(zai)σ相析出(chu)溫度(du)(du)區段（650～900℃）長期服(fu)役過(guo)程中，焊(han)縫金(jin)屬局部不(bu)會析出(chu)σ相；③. 同時在(zai)高(gao)溫服(fu)役過(guo)程中，焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)蠕變斷裂強度(du)(du)不(bu)低(di)于鑄(zhu)態(tai)爐管，從而(er)避(bi)免爐管的(de)損壞發生在(zai)焊(han)接(jie)接(jie)頭上。選用這種焊(han)接(jie)材(cai)料，能確保爐管的(de)焊(han)接(jie)性和(he)保持高(gao)溫長期服(fu)役過(guo)程中的(de)穩定性。
用于(yu)(yu)HK-40爐管焊(han)(han)(han)(han)接的(de)焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料見(jian)表4-64。其中TGS-310HSA 實芯焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)具有良(liang)好的(de)焊(han)(han)(han)(han)接性，同(tong)(tong)時也基(ji)本(ben)具備了HK-40爐管在(zai)高(gao)(gao)溫長期(qi)服役過程所需要的(de)蠕變(bian)(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)強(qiang)度(du)。該焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)中的(de)鎳含量(liang)較(jiao)高(gao)(gao)［w（Ni）≥24％］，所焊(han)(han)(han)(han)成(cheng)的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)在(zai)650～900℃溫度(du)范圍內長期(qi)服役不會有局部σ相析(xi)出(chu)。該焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)所得(de)的(de)全焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)（熔敷金(jin)(jin)(jin)屬(shu)）在(zai)高(gao)(gao)溫試驗(yan)(yan)的(de)蠕變(bian)(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)強(qiang)度(du)與(yu)鑄態HK-40爐管的(de)比較(jiao)，如圖(tu)4-25所示。從圖(tu)中可以看出(chu)，當(dang)斷(duan)裂(lie)(lie)時間相同(tong)(tong)時，熔敷金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)蠕變(bian)(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)強(qiang)度(du)高(gao)(gao)于(yu)(yu)爐管。用這(zhe)種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)焊(han)(han)(han)(han)成(cheng)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接接頭進行了蠕變(bian)(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)強(qiang)度(du)試驗(yan)(yan)，結果如圖(tu)4-26所示，所有的(de)試樣(yang)均斷(duan)裂(lie)(lie)于(yu)(yu)基(ji)本(ben)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)上。這(zhe)類高(gao)(gao)合金(jin)(jin)(jin)材(cai)料焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)的(de)硫和磷含量(liang)很低，對提高(gao)(gao)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)抗裂(lie)(lie)性是有益的(de)。
HP系列鑄造(zao)爐(lu)管(guan)焊接時使(shi)用的(de)焊絲(si)(si)牌號及化學(xue)成(cheng)(cheng)(cheng)分見(jian)表(biao)4-65。從表(biao)4-64和表(biao)4-65中可以看出，焊絲(si)(si)的(de)基(ji)本化學(xue)成(cheng)(cheng)(cheng)分與被焊爐(lu)管(guan)的(de)化學(xue)成(cheng)(cheng)(cheng)分基(ji)本相同。
二(er)、工藝措施
1. 焊(han)接方(fang)法的選(xuan)擇
鑄(zhu)造(zao)耐熱不(bu)銹鋼爐(lu)管的焊(han)(han)接(jie)可(ke)以采用(yong)(yong)(yong)鎢極氬弧焊(han)(han)或用(yong)(yong)(yong)鎢極氬弧焊(han)(han)打底，焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)蓋面的焊(han)(han)接(jie)方法(fa)；也可(ke)以采用(yong)(yong)(yong)熔(rong)化極氬弧焊(han)(han)的焊(han)(han)接(jie)方法(fa)。在熔(rong)化極氬弧焊(han)(han)中(zhong)，有一種低輸入窄間隙(xi)焊(han)(han)接(jie)方法(fa)，在爐(lu)管焊(han)(han)接(jie)中(zhong)已得到推廣使用(yong)(yong)(yong)。
低熱(re)輸入窄(zhai)間(jian)隙焊(han)(han)(han)，是(shi)采用細直徑焊(han)(han)(han)絲（0.9～1.2mm），小(xiao)的(de)焊(han)(han)(han)接參數和快的(de)焊(han)(han)(han)接速(su)度進(jin)行施焊(han)(han)(han)；在(zai)厚(hou)板或厚(hou)壁爐管進(jin)行對接焊(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)前在(zai)待焊(han)(han)(han)處不開坡口(kou)或開小(xiao)角度坡口(kou)，并(bing)留有窄(zhai)而深的(de)間(jian)隙，采用氣(qi)體保(bao)(bao)護焊(han)(han)(han)多層焊(han)(han)(han)完成整條焊(han)(han)(han)縫。由于焊(han)(han)(han)接坡口(kou)狹窄(zhai)，可(ke)(ke)以減少焊(han)(han)(han)接材(cai)料的(de)消耗(hao)和節省能源，在(zai)保(bao)(bao)證優質(zhi)焊(han)(han)(han)接接頭的(de)前提下，可(ke)(ke)降低焊(han)(han)(han)接成本，是(shi)一種(zhong)高效率的(de)焊(han)(han)(han)接方法(fa)。這種(zhong)焊(han)(han)(han)接方法(fa)還有以下優點：
①. 低熱輸人(ren)窄間隙采用多道焊(han)(han)完成，每道焊(han)(han)縫的熱輸入(ru)很小，所(suo)以焊(han)(han)縫金屬的晶粒細小，焊(han)(han)接接頭韌性好，還不(bu)易產生(sheng)裂紋；
②. 由(you)于熱(re)輸(shu)入小(xiao)，因而熱(re)影(ying)響(xiang)區窄，一(yi)般(ban)只有(you)1.2mm寬，晶粒(li)長大區不超過0.8mm，所(suo)以焊接(jie)變形量小(xiao)，焊接(jie)殘(can)余(yu)應力(li)(li)也(ye)小(xiao)。由(you)于焊接(jie)應力(li)(li)應變本(ben)身也(ye)是(shi)一(yi)種可積累的(de)蠕(ru)變損傷，所(suo)以形成了焊接(jie)應變和(he)殘(can)余(yu)應力(li)(li)小(xiao)的(de)焊接(jie)接(jie)頭，提(ti)高了抗蠕(ru)變的(de)能力(li)(li)，同時對防止應力(li)(li)腐蝕裂紋也(ye)是(shi)有(you)利的(de)；
③. 母(mu)材(cai)熔(rong)入焊(han)縫金(jin)(jin)屬的分(fen)量較(jiao)少，使焊(han)縫金(jin)(jin)屬熔(rong)合比(bi)小(xiao)，不(bu)會(hui)因(yin)為(wei)焊(han)縫金(jin)(jin)屬成(cheng)分(fen)不(bu)均勻而產(chan)生局部σ相析(xi)出(chu)。
鑄造耐熱不銹(xiu)鋼爐管，目前仍常用鎢極氬(ya)弧(hu)焊進行(xing)施焊。
2. 坡口(kou)的(de)選擇和準備
由于焊(han)(han)接材料(liao)的(de)化學成分(fen)(fen)優于爐管本體，希(xi)望爐管材料(liao)在焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)所(suo)占(zhan)分(fen)(fen)量(liang)越(yue)少越(yue)好。這樣能(neng)提(ti)高(gao)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)抗(kang)裂性，還可以(yi)使焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)局(ju)部(bu)σ相析出(chu)量(liang)減(jian)少，并能(neng)提(ti)高(gao)高(gao)溫蠕(ru)裂強度，延長(chang)爐管的(de)服(fu)役(yi)壽(shou)命。爐管對接焊(han)(han)時常用的(de)坡(po)口形(xing)(xing)式如圖4-27所(suo)示(shi)。圖4-27a所(suo)示(shi)為低熱輸入(ru)窄間(jian)隙(xi)焊(han)(han)的(de)坡(po)口形(xing)(xing)式，圖4-27b為鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)的(de)坡(po)口形(xing)(xing)式。
無論選用(yong)何(he)種(zhong)焊(han)(han)(han)接方(fang)法，采用(yong)哪種(zhong)坡(po)口形式，底(di)(di)層均(jun)為(wei)氬弧焊(han)(han)(han)不加填充焊(han)(han)(han)絲(si)的封底(di)(di)焊(han)(han)(han)。坡(po)口金屬必須徹(che)底(di)(di)打磨干(gan)凈，不留任(ren)何(he)鑄造(zao)缺(que)陷(xian)、冶金缺(que)陷(xian)或外來(lai)污(wu)物(wu)。
3. 焊接工(gong)藝
a. 施(shi)焊(han)以前(qian)，爐管的待(dai)焊(han)處和焊(han)絲要認(ren)真清理，去除油污，保持干凈。
b. 避(bi)免強力(li)組對裝配，減少焊接裝配應力(li)。
c. 爐管(guan)定位焊(han)后，管(guan)內要充氬氣進行內保(bao)護，防(fang)止焊(han)縫背面氧(yang)化(hua)。
d. 采用鎢極氬(ya)弧焊時(shi)，要(yao)(yao)選擇合理的焊接次序來降低焊接應力，多(duo)層焊時(shi)，要(yao)(yao)等第一層焊縫(feng)冷卻后，再(zai)焊下一層焊縫(feng)，避免焊縫(feng)過熱，防止晶粒粗大。
e. 多(duo)層(ceng)焊(han)時，各層(ceng)的焊(han)接(jie)收弧處要(yao)相互錯開(kai)，避免(mian)弧坑中(zhong)缺陷(xian)重疊(die)而降低焊(han)接(jie)接(jie)頭的力學性(xing)能。
f. 焊接結束或(huo)中斷(duan)時，要(yao)采取(qu)電流(liu)衰(shuai)減收弧法(fa)，同時要(yao)填(tian)滿弧坑，防(fang)止弧坑裂紋(wen)的形成。
